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ESTRUCTURAS, COMPOSICIÓN Y CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES CERAMICOS

INTRODUCCIÓN


Las cerámicas y los vidrios representan algunos de los materiales para ingeniería más antiguos y durables ante el ambiente.  También son los materiales que han desarrollado avances para la industria aeroespacial y electrónica.
El término “cerámica” proviene de la palabra griega “keramikos”, que significa“cosa quemada”, indicando de esta manera que las propiedades deseables de estos materiales generalmente se alcanzan después de un tratamiento térmico a alta temperatura que se denomina cocción.
Son compuestos químicos o soluciones complejas, que contienen elementos metálicos y no metálicos.  Por ejemplo la alúmina (Al2O3) es un cerámico que tiene átomos metálicos (aluminio) y no metálico(oxígeno).  Los materiales cerámicos tienen una amplia gama de propiedades mecánicas y físicas.  Debido a sus enlaces iónicos o covalentes, los materiales cerámicos por lo general son duros, frágiles, con un alto punto de fusión, tiene baja conductividad eléctrica y térmica, buena estabilidad química y térmica y elevada resistencia a la compresión.  Aunque la mayoría de los productos cerámicos son buenosaislantes eléctricos y térmicos, el SiC y el AlN tienen conductividad térmica parecida a las de los metales.  Los productos cerámicos como el FeO y el ZnO, son semiconductores y, además, han sido descubiertos materiales superconductores como el YBa2Cu3O7.
Una tecnología moderna de rápido crecimiento es la de los materiales cerámicos avanzados, también llamados materiales cerámicos estructurales.Estos fueron utilizados por primera vez en 1971 para aplicaciones a alta temperatura en tuberías de gas que funcionaban a 2506°C.  En la fabricación de estas piezas se utilizaron nitruro de silicio y carburo de silicio.

            La materia base para la fabricación de los productos cerámicos es la arcilla en sus múltiples variedades; ésta, al amasarla con agua, adquiere características deplasticidad y por ello puede adoptar la forma deseada. 
            Los materiales cerámicos de arcilla utilizados en la construcción se clasifican en ladrillos para pared, para pavimentación (suelos) y para cubiertas. Los materiales de ingeniería se pueden dividir en tres categorías principales: cerámicas cristalinas, vidrios y cerámicas de vidrio.
            Los cerámicos incluyen los silicatostradicionales y los muchos compuestos de óxidos y sin óxidos ampliamente usados tanto en la tecnología tradicional como en la avanzada, las arcillas y refractarios hacen parte de este grupo.

            Arcillas: Las arcillas comunes se utilizan en la  fabricación de ladrillos para la construcción de edificios y ladrillos refractarios.  Estas arcillas comunes están formadas por alúmina ysílice en diversa proporciones, con la presencia de otras impurezas, tales como óxido férrico (el cual le da color rojo), óxido de manganeso, potasa, magnesio y cal.  El caolín (arcilla blanca formada principalmente por alúmina y sílice) se utiliza para fabricar utensilios de barro, de porcelana fina, de otras porcelanas, de productos de papel y de ladrillos refractarios.
            Refractarios: Unmaterial refractario puede soportar altas temperaturas sin desintegrarse (astillarse o fundirse). El ladrillo refractario que se utiliza en los hornos es un ejemplo muy común, y sin los refractarios, no sería posible la moderna industria del acero. Los materiales refractarios pueden colocarse o conformarse como ladrillos, lo cual se hace cuando se utiliza arcilla refractaria u otro material comomortero para unir los ladrillos refractarios.
                        El grafito es un material refractario excelente ya que no puede astillarse   (o         sea, no se pueden separar pedazos por el choque térmico) debido a su alta     conductividad térmica.  La mayoría de los refractarios tales como los ladrillos          refractarios pueden soportar temperaturas levemente mayores a 1647...